绪论
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0.1 计算机发展简史
一、早期的计算工具
东方的创造,算筹、算盘
西方的灵感,机械式计算机
机电式计算机
二、电子计算机的诞生
1946年 2月,美国宾夕法尼亚大学物理学家莫
克利和工程师埃克特为首的数十
人共同开发了世界上第一台通用
数字电子计算机 (ENIAC)。
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Electronic Numerical Integrator And Calculator
简称 ENIAC，译为电子数字积分机和计算机
电子管,18000只
电阻,70000个
电容,10000只
继电器,1500个
耗电,140kW/h
占地,170m2
重量,30吨
速度,5000次 /秒
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ENIAC的主要任务是分析炮弹轨迹。
当 ENIAC公开展出时，一条炮弹的轨道用 20s
就能算出来，比炮弹本身的飞行速度还快。
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1949,EDSAC(英国剑桥大学 )
1951,EDVAC(美国宾夕法尼亚大学 )
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三、计算机的发展阶段
代别 第一代1946-1958 第二代1959-1964 第三代1965-1970 第四代1971-现在
电子器件 电子管 晶体管 集成电路 大规模和超大规模集成电路
存储器 水银延迟线磁鼓、磁芯 磁芯、磁鼓磁盘、磁带 半导体存储器磁盘、磁带 半导体存储器磁盘、光盘
运算速度 5000-几万 几十万 -百万 百万 -几百万 几百万 -几亿
处理方式 机器语言 汇编语言算法语言 操作系统实时处理 分时处理网络操作系统
应用领域 科学计算 数据处理 实时控制 各行各业
典型机种 ENIACEDVAC IBM 7090CDC 6600 IBM 360PDP-II VAX-IIIBM PC/Apple
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第五代计算机 (新一代计算机 )
创新：基本元器件
生物计算机 采用生物工程技术产生的蛋白质分子制成生物芯片，其运算过程是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。
量子计算机
采用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态，利用
激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而
进行运算。
光子计算机
采用光学技术，由光器件构成的计算机。在光器件方面研制
的基本部件有：用于进行图像处理的快速傅立叶变换部件，
用于进行信息处理的光乘法、加法运算器。
超导计算机
采用超导元器件和电路组成的计算机。其基本逻辑单元是约
瑟夫逊开关器件，它的速度比现有半导体开关快 10-100倍，
功耗仅为后者的 0.01-0.001。
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四,计算机的 发展趋势
巨型化
(功能巨型化 )
巨型化是指具有高速运算、大存储容量和功能
强大的计算机系统，如,ILLIAC-IV、银河机、
深超 -21C(1.5万亿次 /秒 )。
微型化
(体积微型化 )
微型化包括台式微型机、笔记本电脑、掌上电
脑。摩尔定律：集成电路 → 翻一番 /18个月
网络化
(资源网络化 )
网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分
散在不同地点的计算机互连起来，按照网络协
议相互通信，以达到所有用户都可共享数据、
软硬件资源的目的。如,Internet。
智能化
(处理智能化 )
智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维
能力，如：专家系统和机器人。
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0.2 计算机文化特性
1981年，前苏联学者首次提出：
计算机程序设计语言 → 计算机文化
随着多媒体、网络 (Internet)→ 计算机文化
文化理解,①能够对人类活动产生广泛而深
刻影响的事物，如汽车文化、饮食文化。
②在①的基础上，还应具有信息传递和知识
传授功能，如语言文字、计算机及网络。
基本特征,普适性、基础性
工具性、创造性
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0.3 如何学好本课程
学习目标,
①理解计算机硬件结构与组成原理以及操作
系统的一些重要概念；
②了解程序设计、数据库、多媒体、计算机
网络的基本概念和相关技术；
③掌握计算机基本应用技能。
学习方法,
逐步深入、强调动手
注重应用、上网交流
算筹,计数方法
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 20 30 40 50 60 70 80 90
算盘,通过手动完成
从低位到高位的数字
传送，数字由算珠的
数量表示，数位则由
算珠的位置来确定。
1822年英国巴贝
奇设计了差分机
（计算平方表和
函数数值表），
1834年他又提出
分析机的设想。
1642年法国帕斯卡利用齿轮技术
制成了第一台加法 (减法 )机。
1670年德
国莱布尼
兹制造出
能进行加
减乘除的
演算机。
机械式计算机,借助于各种机械装置自动传送十
进位，而机械装置的动力来自计算人员的手。
机电式计算机,使用电力做动力，
但计算机构本身还是机械的。
1888年美国霍勒瑞斯制造第一
台机电式计算机 (制表机 )，用
于人口普查卡片分类统计。
1938年德国朱斯制造了第
一台采用二进制数的全自
动可编程机电式计算机。
美国艾肯提出,IBM
公司生产的自动序列
控制演算器 (Mark I)
于 1944年正式在哈佛
大学投入运行。